TU Delft maakt elektriciteitsnet toekomstbestendig

Om het elektriciteitsnet klaar te stomen voor de toekomst, is door de TU Delft, overheid en partners als TenneT, samen gebouwd aan een gloednieuw laboratorium: het Electrical Sustainable Power Lab, ook wel het ESP Lab genoemd. Vrijdagmiddag 1 oktober 2021 wordt het lab – ‘een duurzaamheidstempel van formaat’ – officieel in gebruik genomen, zo meldt de TU in een persbericht.

Het meest recente IPCC-rapport liegt er niet om. De mens veroorzaakt een ongekend snelle opwarming van de aarde. Om de opwarming tot anderhalve graad te beperken, en daarmee de klimaatdoelen te realiseren, moet Nederland meer stroom uit zon en wind halen. Maar is ons elektriciteitsnet daar eigenlijk wel klaar voor? Het antwoord is nee. Tim van der Hagen, bestuursvoorzitter en rector magnificus van de TU Delft, legt het als volgt uit: ‘Wij staan op een keerpunt in de geschiedenis. Wij hebben de plicht en de mogelijkheden om de opwarming van de aarde tot anderhalve graad te beperken. Daartoe zullen we onder andere onze energievoorziening op een andere manier moeten inrichten. Om die transitie te laten slagen, zijn slimme innovaties nodig én een integrale aanpak. Kennis en kunde vanuit allerlei hoeken van de samenleving – bedrijven, beleidsmakers, business developers en sociale wetenschappers – moeten gebundeld worden. En dat gebeurt vanaf oktober in het ESP Lab.’

Systeemintegratie

Dat het ESP Lab de plek is waar we gezamenlijk de route naar onze duurzame toekomst bepalen, bevestigt ook Maarten Abbenhuis, chief operations officer (COO) van netbeheerder TenneT. Abbenhuis: ‘Ooit bouwden wij hoogspanningsnetten om overal in het land aan de vraag naar elektriciteit te voldoen. Het netwerk verandert nu in een Europese multifunctionele verbinder van een dynamisch elektriciteitsaanbod, een stuurbare vraag naar energie en een koppeling naar opslag in moleculen en elektronen. Het ESP Lab is de plek om deze innovaties te ontwikkelen en te testen in relatie tot het gehele energiesysteem zodat de integratie ervan succesvol kan plaatsvinden. Dit is een essentiële stap om de veiligheid en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet te waarborgen, nu en in een toekomst waarin alles met elkaar verbonden is. Het is dan ook logisch dat TenneT partner van het eerste uur is.’

Mini-documentaire Miro Zeman

In het ESP Lab wordt het Nederlandse elektriciteitsnet klaargestoomd voor de toekomst. Daarbij spelen drie onderzoekslijnen een belangrijke rol: Photovoltaics, Power Electronics en Digital Technologies. Binnen deze onderzoekslijnen wordt er over de gehele keten geïnnoveerd. Van opwekking, conversie, transport, distributie en opslag tot en met het gebruik van (groene) elektriciteit, en van innovatieve hardware tot en met slimme algoritmes. De minidocumentaire waarin Miro’s droom geschetst wordt, is onderdeel van een drieluik en vertegenwoordigt de onderzoekslijn Photovoltaics. In de andere twee documentaires maak je kennis met de wetenschappelijke ambities van Lucia Beloqui Larumbe (Power Electronics) en Peter Palensky (Digital Technologies).

Slimme innovaties

Tijdens de opening van het ESP Lab – die vanwege de huidige COVID-19-maatregelen een kleinschalige invulling kent – wordt de maatschappelijke relevantie van het laboratorium nog eens extra onderstreept met de première van een minidocumentaire. Hierin geeft hoogleraar Miro Zeman, wetenschappelijk kartrekker van het project, zijn visie op het versnellen van de energietransitie. ‘Een duurzame stroomvoorziening begint met het opwekken van voldoende groene stroom,’ legt Zeman uit. ‘Daarbij speelt de zon, die in de documentaire als leidraad fungeert, een belangrijke rol. Eén van die slimme innovaties waaraan in het ESP Lab gewerkt wordt, is het toevoegen van een stukje intelligentie aan zonnecellen om een maximale energieopbrengst te bereiken onder sterk wisselende schaduwwerking. Maar we ontwerpen in het ESP Lab bijvoorbeeld ook toekomstbestendige componenten (denk aan nieuwe hoogspanningskabels en vermogenselektronica) voor het veilig en zonder verliezen transporteren van groene elektriciteit. En wat te denken van onze Digital Twin – een grote computersimulatie waarmee we de betrouwbaarheid en veiligheid van het huidige en het toekomstige net testen? Het feit dat al deze slimme innovaties nu onder één dak te vinden zijn, is een wereldwijd unicum.’

Gulden Feniks

De TU Delft beschikt met het ESP Lab niet alleen over ongekende mogelijkheden voor nieuw onderzoek; het laboratorium viel de afgelopen tijd ook nog eens architectonisch op. Zo is het ESP Lab genomineerd voor de NRP Gulden Feniks – dé prijs voor duurzame en innoverende renovatie- en transformatieprojecten – alsook de ARC Award (categorie Detail).

Pelle Poiesz, die namens HP Architecten betrokken is geweest bij het ontwerp, legt de beide nominaties als volgt uit: ‘Wat het ESP Lab architectonisch zo uniek maakt, is dat ieder onderzoeksgebied zijn eigen stukje labomgeving heeft, met specifieke eisen op het gebied van elektronische isolatie van buitenaf. Daarom hebben we in het ontwerp verschillende lagen van afscherming verwerkt om invloeden van buitenaf en elkaar – zoals elektromagnetische straling, geluid, trillingen en licht – tegen te gaan. Neem bijvoorbeeld de impulsgenerator die met vier miljoen volt een blikseminslag simuleert; die generator staat nog geen vijf meter van een zeer gevoelige supercomputer, die gewoon moet blijven functioneren als er getest wordt. Het feit dat dát nu allemaal samen is gebracht, in een tempel waar het elektriciteitsnet future-proof gemaakt wordt, maakt mij ongelooflijk trots.’

Lees ook: Energietransitie vraagt om nieuw soort elektriciteitsnetwerk